CN102782419B - 制冷剂蒸气压缩系统中的除湿控制 - Google Patents

制冷剂蒸气压缩系统中的除湿控制 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于供应至气候受控空间的待调节气流的除湿控制方法和装置。待调节气流在制冷剂蒸气压缩系统中蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过，由此冷却气流。控制器操作制冷剂蒸气压缩系统以将气流保持在指示气候受控空间内期望温度的气温设定值下。只要想进一步除湿待调节气流，控制器就还会调整用于控制制冷剂流过蒸发器的蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度。

Description

制冷剂蒸气压缩系统中的除湿控制
相关申请的交叉引用
对2009年10月14日提交的申请号为61/251,462且发明名称为“制冷剂蒸气压缩系统中的除湿控制(DEHUMIDIFICATION CONTROL IN REFRIGERANT VAPOR COMPRESSION SYSTEMS)”的美国临时申请进行引用，并且本申请要求其优先权和权益，通过引用将该申请的全部内容并入本文。
技术领域
本发明主要涉及制冷剂蒸气压缩系统例如冷藏系统和空调系统。更具体地，本发明涉及用于供应至气候受控空间的被调节空气或空气-气体混合物的除湿控制。
背景技术
制冷剂蒸气压缩系统在本领域内是公知的，并且常用于调节供应至气候受控空间的空气。例如，制冷剂蒸气压缩系统被用于调节供应至住宅、办公楼、医院、学校、饭店或其他设施内的气候受控舒适区域的空气。制冷剂蒸气压缩系统也在供应至陈列柜、商户、冷冻柜、冷藏室或商业机构内其他易腐坏/冷冻产品存储区域的制冷空气中使用。
制冷剂蒸气压缩系统也经常在用于将冷藏空气或空气-气体混合物供应至卡车、拖车、集装箱等中的货物存储空间的运输冷藏系统中使用，以用来通过卡车、铁路、船舶或联运方式运输易腐坏/冷冻物品。结合运输冷藏系统使用的制冷剂蒸气压缩系统通常会由于宽泛的工作负载条件和宽泛的户外环境条件而要承受更加严苛的工作条件，制冷剂蒸气压缩系统必须在这些宽泛的条件下工作从而将货物空间内的产品保持在期望温度下。货物空间内需要控制货物所处的期望温度和相对湿度也可能会根据保存货物的性质而大范围地改变。因此，在运输冷藏系统中，希望制冷剂蒸气压缩系统能够针对装运的易腐坏产品而将相对湿度控制在期望水平，通常是对于例如从-5℃(23℉)到25℃(77℉)的大范围产品运输温度都在从约50%相对湿度到约75%相对湿度的范围内。在温度范围的高端，将相对湿度控制到期望的低水平会变得更加困难。
发明内容
提供了一种用于供应至气候受控空间的待调节气流的除湿控制方法。该方法包括以下步骤：使待调节气流在制冷剂蒸气压缩的蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过，由此冷却气流；操作制冷剂蒸气压缩系统以将气流保持在指示气候受控空间内期望温度的气温设定值下；并且只要想进一步除湿待调节气流就调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度。操作制冷剂蒸气压缩系统以将所述气流保持在指示气候受控空间内期望温度的气温设定值下的步骤可以包括在将所述气流供应至气候受控空间之前再加热已经在蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过的所述气流的步骤。如果反映气候受控空间内相对湿度的相对湿度测量值超过了期望的相对湿度设定值，就可以实施调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤。相对湿度设定值可以处于从预设相对湿度减预设容差到预设相对湿度加预设容差的范围内，包含端点的相对湿度在内。
调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤可以包括减小经过膨胀设备的制冷剂流通面积。
调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤可以包括增大制冷剂流过膨胀设备的压降。
调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤可以包括降低制冷剂流过膨胀设备的流速。
调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤可以包括将膨胀设备的过热设置设为最大过热设置。
一种用于将被调节空气供应至气候受控空间的装置包括制冷剂蒸气压缩系统，制冷剂蒸气压缩系统包括以根据制冷剂蒸气压缩循环的制冷剂串流关系设置的压缩设备、制冷剂散热用换热器、电子膨胀阀以及蒸发器换热器；蒸发器风扇，用于使待调节气流以与制冷剂形成换热关系地在蒸发器换热器的多条制冷剂输送管道上流过，由此冷却待调节空气的气流流动；以及与制冷剂蒸气压缩系统操作连接的控制器。控制器被设置用于操作制冷剂蒸气压缩系统以将气流保持在指示气候受控空间内期望温度的气温设定值下，并且只要想进一步除湿待调节气流就调整电子膨胀阀以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度。在一个实施例中，控制器将电子膨胀阀的过热设置调整为最大过热设置以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度。
附图说明
为了进一步理解本公开，参照应结合附图阅读的以下详细说明内容来进行介绍，在附图中：
图1是根据本发明的方法示出了能在低湿度控制模式中运行的制冷剂蒸气压缩系统的示范性实施例的示意图；
图2是根据本发明示出了除湿控制方法的示范性实施例的工艺流程图；
图3是示出了绕过图1的制冷剂蒸气压缩系统中的蒸发器的气流旁路实施例的示意图；以及
图4是图1中的蒸发器实施例的示意图，其中蒸发器换热器包括一对独立的制冷剂流动回路。
具体实施方式
首先参照附图中的图1，示出了用于将被调节空气供应至气候受控空间110的制冷剂蒸气压缩系统100的示范性实施例。尽管本文中参照的气候受控空间是卡车、拖车、集装箱等中通常被称为“货舱”的、用于通过卡车、铁路、船舶或联运集装箱来运输易腐坏/冷冻物品的货物存储空间，以此来介绍本发明，但是应该理解本发明也可以应用于用来调节供应至住宅、办公楼、医院、学校、饭店或其他设施内的气候受控舒适区域的空气的空调系统上的制冷剂蒸气压缩系统的除湿控制方面，并且也可以应用于用来冷却陈列柜、商户、冷冻柜、冷藏室或商业机构内其他易腐坏/冷冻产品存储区域内的空气的商用制冷系统上的制冷剂蒸气压缩系统的除湿控制方面。
另外，正如始终在本申请中使用的那样，术语“空气”和“气流”的意思不仅是包括和涉及空气，而且还包括和涉及空气-气体混合物。例如而并非是限制空气-气体混合物的范围，术语“空气”和“气流”包括含有空气以及二氧化碳气体、氮气和乙烯气体中的一种或多种的空气-气体混合物。这样的空气-气体混合物可以在用于通过卡车、铁路、船舶或联运集装箱运输某些易腐坏/冷冻物品的集装箱等中的货物存储空间内建立期望受控环境时使用。
制冷剂蒸气压缩系统100包括以常规方式通过制冷剂管路2,4和6在制冷循环中连接的压缩机20、包含冷凝器换热器32和相关冷凝器风扇34的冷凝器30、包含蒸发器换热器42和相关蒸发器风扇44的蒸发器40以及与蒸发器40相连的膨胀设备50，它们共同确定制冷剂的流动回路。正如在通常情况下那样，制冷剂管路2将压缩机20的排放口与通往冷凝器换热器32的入口制冷剂可流通地连接，制冷剂管路4将冷凝器换热器32的出口与通往蒸发器换热器42的入口制冷剂可流通地连接，并且制冷剂管路6将蒸发器换热器42的出口与压缩机20的吸入口制冷剂可流通地连接，由此完成初级制冷剂流动回路。膨胀设备50在制冷剂管路4内设置成与通往蒸发器换热器42的入口操作相关联，并且在通往蒸发器换热器42的入口的制冷剂流上游。膨胀设备50包括具有贯通的选择性可变流通面积的膨胀设备例如电子膨胀阀(EXV)，由此可以通过选择性改变穿过膨胀设备50的流通面积来控制通过蒸发器换热器42的制冷剂流量。
压缩机20在示范性实施例中被示出为涡旋式压缩机。但是，压缩机20可以是往复式压缩机或其他类型的压缩机，所用压缩机的具体类型与本发明关系不大或者说是不会限制本发明。在图示的实施例中，冷凝器换热器32和蒸发器换热器42中的每一个都包括由常规圆管构成的一根或多根制冷剂输送换热管。但是，应该理解冷凝器换热器32和蒸发器换热器42之一或两者均可包括其他形式的换热器例如由延伸在入口集管和出口集管之间的一个或多个扁平的多流动通道制冷剂输送管的管束构成的管束式换热器。用于冷凝器换热器32或蒸发器换热器42的换热器具体类型与本发明关系不大或者说是不会限制本发明。
正如在通常情况下那样，制冷剂蒸气压缩系统100还可以包括设置在压缩机卸载制冷剂管路22内的压缩机卸载阀25，压缩机卸载制冷剂管路22将压缩机20的排放腔与蒸发器换热器42的出口和通往压缩机20的吸入口之间的制冷剂管路6制冷剂可流通地连接。另外，制冷剂蒸气压缩系统100可以包括其他的部件，例如但不限于在制冷剂管路4中设置在经济器60的制冷剂流动上游的过滤器/干燥器16和接收器18。
如果需要，例如像在图1示出的实施例中那样，制冷剂蒸气压缩系统100可以包括经济器回路，其拥有经济器60例如制冷剂对制冷剂的换热器，经济器回路流量控制阀63例如开关式电磁阀，以及经济器膨胀设备65例如图1中所示具有相连的制冷剂温度传感头67的热力膨胀阀(TXV)或者电子膨胀阀(EXV)或者固定节流孔设备。制冷剂对制冷剂的换热器经济器60包括以传热关系设置的第一制冷剂通路62和第二制冷剂通路64。第一制冷剂通路62被内置在制冷剂管路4内并构成初级制冷剂回路的一部分。第二制冷剂通路64被内置在经济器回路制冷剂管路8内并构成经济器回路的一部分。经济器回路制冷剂管路8在经济器60中的制冷剂流动上游接入初级制冷剂回路中的制冷剂管路4内并且制冷剂可流通地连接至压缩机20内压缩过程的中间压力级。在图示的实施例中，其中压缩机20是涡旋式压缩机，经济器管路8连接至涡旋式压缩机20上通入涡旋式压缩机20内压缩腔的中间压力端口，由此流过经济器回路制冷剂管路8的制冷剂被直接喷入压缩过程的中间压力级内。
当经济器回路流量控制阀63打开时，已经穿过冷凝器换热器32的制冷剂从制冷剂管路4流入制冷剂管路8内，由此经过经济器膨胀设备65，在其中制冷剂在流过制冷剂对制冷剂的经济器换热器60中的第二通路64之前膨胀至低压低温。在穿过第二通路64时，低温制冷剂与流过第一通路62的高温制冷剂成换热关系地流过，由此流过第一通路62的制冷剂在前进经过制冷剂管路4流至蒸发器膨胀设备50之前被冷却，而流过第二通路64的制冷剂则在继续通过经济器回路制冷剂管路8以注入压缩过程的中间级之前被加热并且通常是即使未被完全蒸发那也是被至少部分蒸发。制冷剂对制冷剂的换热器经济器60中的第一制冷剂通路62和第二制冷剂通路64可以如图1中所示被设置为逆流换热关系，或者根据需要设置为并流换热关系。制冷剂对制冷剂的换热器经济器60可以是，例如但不限于，铜板式换热器、套管式换热器、并管式换热器或壳管式换热器。
冷藏单元包括与制冷剂蒸气压缩系统100可操作连接并且构成其一部分的控制器150。如图示的实施例中所示，控制器150可以包括微处理器154及其相连的存储器156，以及输入/输出接口152和相连的模数转换器158。控制器150的存储器156可以包含操作人员或业主预设的用于系统内各种工作参数的期望值，包括但不限于用于系统100或气候受控空间100内各种参数的温度设定值，压力极限，电流极限以及与冷藏单元或其操作相关的任何种类的其他期望工作参数设定值或极限。输入/输出接口152包括各种驱动电路或场效应晶体管(“FET”)和继电器，它们在控制器150的指挥下与制冷剂蒸气压缩系统100中的各种设备通信和/或操作这些设备，其中非限制性地包括：与压缩机20可操作连接的驱动电机(未示出)，与冷凝器换热器盘管32相连的冷凝器风扇34，以及与蒸发器换热器盘管42相连的蒸发器风扇44；各种阀，例如压缩机卸载阀25，经济器膨胀设备50和经济器电磁阀63；以及各种压力感测器，例如压力传感器，和温度感测器，例如压缩机排放压力传感器101，压缩机吸入压力传感器103，蒸发器压力传感器105，压缩机排放温度感测器107，蒸发器出口制冷剂温度感测器109，货舱气温感测器113，湿度感测器115，环境空气感测器117，回流空气感测器119以及根据需要设置的此类其他的感测器。
控制器150被设置用于操作制冷剂蒸气压缩系统100以保持气候受控空间110内的温度和湿度受控环境，其在本文介绍的实施例中构成了在其中存储产品的卡车、拖车或集装箱的货舱。正如在通常情况下那样，控制器150通过选择性地控制压缩机20、与冷凝器换热器盘管32相连的冷凝器风扇34和与蒸发器换热器盘管42相连的蒸发器风扇44的操作以及选择性地打开或关闭压缩机卸载阀25和经济器电磁阀63来保持预定的货舱温度TSPACE。
在操作中，当空间110内的产品温度高于预定温度时，例如当产品已经在“热”状态下装入货舱譬如直接从现场装运产品时，控制器150可以用全力降温模式操作制冷剂蒸气压缩系统以提供最大或接近最大的冷却能力来将气候受控空间110中的温度TSPACE快速降低至表示要运输装入货舱内产品的期望温度的期望温度设定值TSP的预设容差ΔT以内的温度，ΔT通常约为0.25℃(0.45℉)。通常，在全力降温模式下，控制器150可以给经济器电磁阀63通电以将电磁阀63定位在其开放位置，由此允许制冷剂从制冷剂管路4流经制冷剂管路8通过经济器60的第二通路64以提高系统的冷却能力。控制器150利用设置在气候受控空间110内的一个或多个位置处的一个或多个温度感测器113来检测气候受控空间110的温度TSPACE。温度感测器113可以是恒温型感测器、热敏型感测器或其他类型的温度感测设备。
当感测温度表明封闭空间110内的温度TSPACE已经下降至温度设定值TSP时，控制器150即可将制冷剂蒸气压缩系统100的操作从“全力降温”模式切换为“平衡”模式以保持封闭空间110内的温度TSPACE稳定在温度设定值TSP下，也就是稳定在处于从TSP-ΔT到TSP+ΔT的温度范围内的温度下，包含端点在内。在该模式下，控制器150通过以不同的方案选择性地控制压缩机20、与冷凝器换热器盘管32相连的冷凝器风扇34、和与蒸发器换热器盘管42相连的蒸发器风扇44的操作，以及选择性地打开或关闭压缩机卸载阀25和经济器电磁阀63来保持预定的货舱温度TSPACE。
当制冷剂蒸气压缩系统以“平衡”模式运行且温度TSPACE处在等于或大于TSP-ΔT且等于或小于TSP+ΔT的平衡范围内时，控制器150即可进入湿度控制模式，其中控制器150利用设置用于测量反映气候受控空间110内相对湿度的相对湿度的湿度传感器115例如恒湿器或其他类型的湿度测量设备来检测相对湿度RHSPACE。恒湿器115如图1中所示可以在蒸发器换热器42空气侧出口下游被设置在输送至气候受控空间110的供应气流内，或者一个或多个湿度感测器可以被设置在气候受控空间110内的选定位置并且与控制器150操作通信地连接以传输指示湿度感测器附近相对湿度的信号。控制器150可以将相对湿度测量值RHSPACE与期望的相对湿度设定值RHSP相比较。控制器150可以被编程为以特定的时间间隔周期性地进行相对湿度的比较。控制器150根据温度设定值TSP来选择期望的相对湿度设定值RHSP。例如，控制器150可以利用预编程到控制器150的微处理器内以计算装入空间110内的特定产品或特定产品种类的在温度设定值下的最优相对湿度的算法来确定期望的相对湿度设定值。可选地，控制器150可以根据预编程到控制器150的存储器组内的一张或多张相对湿度与温度的映射表来选择期望的相对湿度设定值。
现参照图2，控制器150在步骤200引发冷藏单元以湿度控制模式运行之后，控制器150可以在步骤205比较相对湿度测量值RHSPACE与期望的相对湿度设定值RHSP以确定相对湿度测量值RHSPACE是否大于期望的相对湿度设定值RHSP。如结果为否，那么控制器150可以在步骤235检验系统100是否要保持在湿度控制模式下。如果控制器150证实系统是要保持在湿度控制模式下，那么只要系统100保持在湿度控制模式下运行，控制器就在步骤225周期性地检验湿度测量值RHSPACE是否大于或等于期望的相对湿度设定值加相对湿度容差也就是RHSP+ΔRH，其中ΔRH是相对湿度容差，通常是预设值，例如但不限于大约2度。如果控制器150在步骤235发现系统不再保持湿度控制模式，那么控制器就简单地在步骤240退出湿度控制模式。
但是，如果在步骤205，气候受控空间110内的相对湿度测量值实际上大于期望的相对湿度设定值，那么控制器150就进入除湿模式。在进入除湿模式后，控制器150在步骤210生成指令信号并将其发送至在经济器60的制冷剂流下游且蒸发器40的蒸发器换热器42的制冷剂入口上游设置在制冷剂管路4内的膨胀设备50，从而通过促使经过电子膨胀阀50的制冷剂流通面积进一步关闭而提高离开蒸发器换热器42的制冷剂蒸气的过热水平。例如，控制器150在步骤210向膨胀设备50发送指令信号以将过热水平设置为其最大值，由此将经过膨胀设备50的流通面积关闭为最小开放面积。减小膨胀设备50内的流通面积开口促使进一步限制制冷剂流过膨胀设备50，这就导致蒸发器换热器42内更小的制冷剂流量和更低的制冷剂压力。
由于制冷剂压力的下降，流过蒸发器换热器42的制冷剂温度也会降至更低的温度。由于流过蒸发器换热器42管路的制冷剂温度降低，因此蒸发器换热器42管路外表面的表面温度也会下降。因为蒸发器换热器42的制冷剂输送管的外表面温度现在更低并且保持在温度设定值TSP下的来自气候受控空间110的循环气流之间的温差现在更大，因此气流内包含的更多湿气就会随着气流在蒸发器换热器42的管路外表面上经过而从气流中冷凝到管路外表面上，由此从气流中去除湿气。因此，供应气流也就是在穿过蒸发器40之后被输送返回气候受控空间110的气流与返回气流也就是从气候受控空间中抽出以通过蒸发器40的气流相比具有更低的湿气含量。
另外，离开蒸发器40空气侧出口的供应气流由于在气流以与更低温的制冷剂成换热关系地穿过蒸发器换热器42时从气流到更低温制冷剂的传热增加而具有更低的温度。因此，在步骤210，控制器150还可以通过激活与蒸发器40操作连接的空气再加热器70来引发对离开蒸发器40空气侧出口的供应气流的再加热。空气再加热器70在已经穿过蒸发器换热器42的供应气流输送返回至气候受控空间110之前将其加热。空气再加热器70可以包括电加热器、高温制冷剂空气加热器盘管或其他类型的用于向气流中加入合理热量的装置。空气再加热器70可以在蒸发器换热器42下游被设置在蒸发器40的空气侧出口，由此在已经穿过蒸发器换热器42的供应气流进入气候受控空间110之前将其加热。
如果在除湿模式期间不对气流进行再加热，那么可获得的除湿量就会受限，原因在于穿过蒸发器换热器42的气流温度不能被降低到低于温度设定值。但是，当再加热可用时，由于再加热器70可以操作用于在气流返回到气候受控空间之前就将气流温度升高至温度设定值，因此控制器150就能允许将已经穿过蒸发器换热器42的气流温度降低到低于温度设定值，从而实现从气流中冷凝更多的湿气。由此，控制器150可以将电子膨胀阀50的过热设置保持在最大过热设置而不必担心气流的温度降低到低于温度设定值。更确切地说，在经过蒸发器换热器42的制冷剂温度下降得足够低，以至于可以使蒸发器换热器42暴露用于从气流中冷凝湿气的表面温度低到导致在蒸发器换热器42的暴露表面上快速结霜的程度内，控制器150都可以将电子膨胀阀50的过热设置保持在最大过热设置。因此，在需要时例如在气候受控空间是卡车、拖车或集装箱中的货舱并且要在其中运输例如花球茎等货物时即可保持较低的相对湿度水平。
在这种增强除湿模式下运行一段时间后，相对湿度必然会下降至相对湿度设定值RHSP。因此，控制器150可以在步骤215以增强除湿模式运行期间内的选定时间间隔来重复地比较相对湿度测量值RHSPACE与相对湿度设定值RHSP减预设相对湿度容差ΔRH以确定相对湿度测量值RHSPACE是否已经下降到等于或小于期望的相对湿度设定值减相对湿度容差也就是RHSP-ΔRH的水平。如结果为否，那么控制器150继续在激活再加热器70并且将膨胀设备50的过热设置设为最大过热的除湿模式下操作。
如果相对湿度测量值RHSPACE实际上已经下降至等于或小于期望的相对湿度设定值减相对湿度容差也就是RHSP-ΔRH的水平，那么控制器150就在步骤220通过关闭再加热器70并将电子膨胀阀50的过热设置复位成预编程的默认值而终止再加热并随后前进至步骤225。此时，只要系统保持在湿度控制模式下运行，控制器150就周期性地检验相对湿度测量值RHSPACE是否大于或等于期望的相对湿度设定值加相对湿度容差也就是RHSP+ΔRH。如结果为否，那么控制器150就在步骤235检验系统是否保持在湿度控制模式下运行。如结果为否，那么控制器150就简单地在步骤240退出除湿模式。如结果为是，那么控制器150就通过相继重复步骤220和235来继续在除湿模式下运行，并且如果在相对湿度测量值RHSPACE再次超过期望的相对湿度设定值加相对湿度容差也就是RHSP+ΔRH时，就在步骤210返回至除湿循环。
如上所述，如果经过蒸发器换热器42的制冷剂温度下降得过低，那么暴露用于从气流中冷凝湿气的蒸发器换热器盘管表面温度就会导致有可能出现快速结霜。因此，在除湿模式运行期间，控制器150可以定期地检查由蒸发器出口压力传感器105测量的蒸发器出口压力与压力下限值比较以确保蒸发器换热器42的温度不会下降得过低从而导致在暴露给气流的蒸发器换热器42的表面上快速结霜。在蒸发器出口温度测量值确实已下降到低于压力下限值的情况下，控制器150可以将蒸发器膨胀阀50的过热设置从其最大过热设定值逐渐减小，直到控制器150确定蒸发器出口温度测量值再次回升到高于压力下限值为止。控制器150在余下的除湿模式中可以将电子膨胀阀50的过热设置保持在该减小的过热设置值下，只要蒸发器出口压力测量值不会再次下降到低于压力下限值即可。
在一个实施例中，蒸发器风扇44可以是变速风扇，拥有能够以较低速设置和较高速设置运行的变速电机/驱动器。控制器150以常规方式控制提供给与每一个蒸发器风扇44相连的风扇电机/驱动器(未示出)的电力，例如通过控制电力供应的频率或电流输出，来选择性地使一个或多个蒸发器风扇44以较低速设置或较高速设置运行。在较低速设置下，一个或多个蒸发器风扇44从气候受控空间110中抽取气流并使气流以低于在一个或多个蒸发器风扇44以较高速设置运行时产生的体积流速的较低体积流速在蒸发器换热器44的制冷剂输送管道45上流过。为了进一步增强除湿过程，控制器150可以选择性地以较低速设置运行一个或多个变速蒸发器风扇44以降低以与经过蒸发器换热器42中制冷剂输送管道45的制冷剂成换热关系地经过蒸发器40的气流的体积流速。通过以通过蒸发器40的气流的较低体积流速运行，除湿范围即可潜在地得到扩展，原因在于气流将花费更多的时间穿过蒸发器换热器42，从而允许冷凝更多的湿气。类似地，利用再加热器70来再加热气流的能力也可以由于气流将花费更多的时间穿过再加热器70而潜在地增强。
现参照图3，流过蒸发器换热器42的气流除湿还可以通过旁路一部分由蒸发器风扇44从气候受控空间110中抽出的空气经旁路管道46绕过蒸发器40并将旁路的气流在蒸发器换热器42的空气侧出口下游重新引入已经穿过蒸发器40的气流中而增强。其位置可以由控制器150选择性控制的旁路闸门48可以被设置在旁路管道46内以控制旁路绕过蒸发器40的气流部分。由于旁路了部分气流，较少量的气流以较低的流速、与流过蒸发器换热器42的制冷剂输送管道45的制冷剂成换热关系地通过蒸发器40，因此能够从该气流中冷凝更多的湿气并且增强了对该气流的除湿。另外，因为旁路气流不会与制冷剂成换热关系地流过，所以旁路气流仍然保持在回流空气温度下。因此，在重新引入已经穿过蒸发器换热器42的气流中时就有助于重新加热已经穿过蒸发器换热器42的气流。
现参照图4，穿过蒸发器换热器42的气流除湿还可以通过将蒸发器换热器分段为两个(如果需要也可以是多个)独立的制冷剂输送管组45A和45B并且彼此独立地选择性地控制流过制冷剂输送管组45A和45B的制冷剂流而增强。如图4中所示，已经穿过蒸发器膨胀设备50并且流过制冷剂管路4的制冷剂流被分为两个部分，其中一部分通过支路4A流过第一组制冷剂输送管45A，而另一部分则通过支路4B流过第二组冷剂输送管45B。支路4A和4B在蒸发器40的制冷剂侧出口汇合并且制冷剂流入制冷剂管路6内。可以是简单的双位开关电磁阀的流量控制阀47A和47B被分别内置在制冷剂输送管道中的相应管组45A和45B上游的支路4A和4B内。流量控制阀47A和47B中的每一个都与控制器150操作连接并由控制器150独立地选择性打开或关闭。在除湿模式下工作时，为了增强除湿，控制器150可以选择性地关闭流量控制阀47A和47B之一，由此促使已经穿过蒸发器膨胀设备50的所有制冷剂流都只能从制冷剂输送管组45A或45B之一中流过。实际上，关闭其中一个制冷剂输送管组的制冷剂流减小了蒸发器换热器的有效传热表面，这就导致降低了蒸发器换热器的换热能力。这就相应地导致以较低的制冷剂饱和温度来运行换热器，并由此增加了从流过蒸发器的气流中冷凝的湿气，从而增强了除湿。
本文中所用术语是为了进行说明而并不是加以限制。本文中公开的具体结构和功能细节不应被解读为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员实施本发明的基础。尽管已经参照如附图所示的示范性实施例具体图解和介绍了本发明，但是本领域技术人员应该意识到可以进行各种修改而并不背离本发明的实质和保护范围。本领域技术人员还应该意识到可以用等价形式来代替参照本文公开的示范性实施例介绍的各种元素而并不背离本发明的保护范围。
因此，应该理解本公开并不局限于公开的一个或多个特定实施例，而且本公开应该包括落入所附权利要求保护范围内的所有实施例。

Claims (21)

1.一种用于供应至气候受控空间的待调节气流的除湿控制方法，所述方法包括以下步骤：
使待调节气流在制冷剂蒸气压缩系统中蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过，由此冷却气流；
操作制冷剂蒸气压缩系统以将气流保持在指示气候受控空间内期望温度的气温设定值下；
只要想进一步除湿待调节气流就调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度；以及
在将已经在蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过的所述气流供应至气候受控空间之前在不同于冷凝器的再加热器处再加热所述气流。
2.如权利要求1所述的方法，其中气温设定值包括处于从预设气温减预设容差到预设气温加预设容差的范围内的温度，包含端点的气温在内。
3.如权利要求1所述的方法，其中如果反映气候受控空间内相对湿度的相对湿度测量值超过了期望的相对湿度设定值，就实施调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，其中相对湿度设定值包括处于从预设相对湿度减预设容差到预设相对湿度加预设容差的范围内的相对湿度，包含端点的相对湿度在内。
5.如权利要求1所述的方法，其中膨胀设备包括具有选择性贯通流通面积开口的膨胀设备。
6.如权利要求1所述的方法，其中膨胀设备是电子膨胀阀(EXV)。
7.如权利要求5所述的方法，其中调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤包括减小经过膨胀设备的制冷剂流通面积。
8.如权利要求5所述的方法，其中调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤包括增大制冷剂流过膨胀设备的压降。
9.如权利要求5所述的方法，其中调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤包括降低制冷剂流过膨胀设备的流速。
10.如权利要求6所述的方法，其中调整蒸发器膨胀设备以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤包括将膨胀设备的过热设置设为最大过热设置。
11.一种用于气候受控空间内空气的除湿控制方法，所述方法包括以下步骤：
从气候受控空间中抽取气流；
使所述气流在制冷剂蒸气压缩系统中蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过，由此冷却气流，制冷剂蒸气压缩系统拥有以根据制冷剂蒸气压缩循环的制冷剂串流关系设置的压缩设备、制冷剂散热用换热器、膨胀设备以及蒸发器；
调整膨胀设备的过热水平以进一步降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度，由此增加所述气流中的湿气凝结；并且
在将已经在蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过的所述气流供应至气候受控空间之前在不同于所述制冷剂散热用换热器的再加热器处再加热所述气流。
12.如权利要求11所述的方法，其中调整膨胀设备的过热水平以进一步降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤包括将膨胀设备的过热设置设为最大过热设置。
13.如权利要求12所述的方法，其中调整膨胀设备的过热水平以进一步降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度的步骤进一步包括以下步骤：
在使所述气流在蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过之前测量所述气流的相对湿度；
将所述气流的相对湿度测量值与要在气候受控空间内保持的期望温度下的相对湿度设定值相比较；并且
只要所述气流的相对湿度测量值高于所述相对湿度设定值就将膨胀设备的过热水平保持在最大过热设置下。
14.如权利要求13所述的方法，其中相对湿度设定值包括处于从预设相对湿度减预设容差到预设相对湿度加预设容差的范围内的相对湿度，包含端点的相对湿度在内。
15.如权利要求11所述的方法，其中在将已经在蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过的所述气流供应至气候受控空间之前在不同于所述制冷剂散热用换热器的再加热器处再加热所述气流的步骤包括以下步骤：
测量已经在蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过的所述气流的温度；
将所述气流温度的温度测量值与指示要在气候受控空间内保持的期望温度的温度设定值相比较；并且
在将所述气流供应至气候受控空间之前将所述气流再加热至温度设定值。
16.如权利要求15所述的方法，其中将所述气流再加热至温度设定值的步骤包括将所述气流再加热至处于从预设气温减预设容差到预设气温加预设容差的范围内的温度，包含所述范围的端点气温在内。
17.如权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤：
提供变速风扇用于从气候受控空间中抽取气流并使所述气流在蒸发器的多条制冷剂输送管道上流过；并且
在所述气流的除湿期间以低速模式操作所述变速风扇。
18.如权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤：
旁路一部分所述气流绕过蒸发器，由此旁路部分不以与流过蒸发器的制冷剂输送管道的制冷剂形成换热关系地通过。
19.如权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤：
给蒸发器提供第一组和第二组独立制冷剂输送管道；并且
选择性关闭第一组和第二组制冷剂输送管道中的一组以加强除湿。
20.一种用于将被调节空气供应至气候受控空间的装置，包括：
制冷剂蒸气压缩系统，包括以根据制冷剂蒸气压缩循环的制冷剂串流关系设置的压缩设备、制冷剂散热用换热器、电子膨胀阀以及蒸发器换热器；
蒸发器风扇，用于使待调节气流与制冷剂形成换热关系地在蒸发器换热器的多条制冷剂输送管道上流过，由此冷却待调节空气的气流流动；
与制冷剂蒸气压缩系统操作连接的控制器，所述控制器被设置用于操作制冷剂蒸气压缩系统以将气流保持在指示气候受控空间内期望温度的气温设定值下，并且只要想进一步除湿待调节气流就调整电子膨胀阀以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度；以及
在将已经在蒸发器换热器的多条制冷剂输送管道上流过的所述气流供应至气候受控空间之前在不同于制冷剂散热用换热器的再加热器处再加热所述气流。
21.如权利要求20所述的装置，其中只要想进一步除湿待调节气流，控制器就将电子膨胀阀的过热设置调整为最大过热设置以降低蒸发器的制冷剂输送管道内的制冷剂温度。
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